EBZ160（Ⅱ）悬臂式掘进机的电气操作原理及维护

2.2.6　悬臂式掘进机电气部分原理及操作（以EBZ160（Ⅱ）为例）

掘进机电控系统主要由电控箱、操作箱、矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、甲烷传感器等组成。掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合，可自如地实现整机的各种生产作业。同时对截割高速、低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。

1.电路的组成及工作原理

（1）主回路

主回路主要是由断路器、熔断器、真空接触器、中间继电器、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器组成。

断路器作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器控制截割高速电机、截割低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机的运转。利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分别采集回路电流及电压信号并输入EPEC 专用控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。

（2）控制电源

控制电源，主要为电气控制系统提供所需的工作电源。

控制电源主要是由控制变压器、熔断器、漏电断路器、电压表、开关电源等组成，一次侧为AC1140V/660V，二次侧为AC220V、AC127V、AC36V、AC24V。

（3）控制回路

控制回路是以EPEC 专用控制器为核心，它接受各输入元器件的状态信息，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。为了安全可靠，在控制回路中增设了中间继电器。在操作箱上、机体油箱前侧和二运电机附近装有三个紧急停止按钮，按下其中的任意一个，机器将立即停止运行。在机体左侧的司机席的前部设有一个截割紧急停止按钮，其作用是立即停止截割头工作。转换开关有自动复位式和自锁式，它们作为控制器的指令输入开关装在操作箱上。

（4）工作原理

1）主控器与显示器的通信

电控箱通电，主控器与显示屏通信时，显示屏将显示画面如图2-42所示。此状态为主控器和显示器通信中，此时操作开关都应在停止位置，也不便对机器进行操作，否则显示开关操作错误。

数秒之后，主控器与显示器通信结束，显示画面如图2-43所示。

图2-42　显示画面

图2-43 显示画面

2）复位、警报

将“复位/警报”开关旋至“警报”位置，警报继电器线圈得电，其常开点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响，系统发出警报。将“复位/警报”开关旋至“复位”位置，控制系统内各报警故障均复位。

3）电机漏电闭锁检测

在启动油泵电机时（将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置），系统先整体对截割高、低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机进行漏电闭锁检测，即各回路漏电闭锁检测继电器同时吸合。如有漏电发生，则分别对各个电机进行检测，确定漏电的电机，并显示。在此过程中所有电机都不能启动，显示屏显示画面（油泵漏电闭锁）如图2-44所示。

4）油泵电机启动、停止

启动：将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5s后停止，此时油泵运行继电器得电，其常开点闭合，从而使真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，油泵电机主回路接通电源，电机运行。

停止：将“油泵启/停”开关旋至“停止”位置，油泵运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，主触点断开，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机将停止运行。

启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如图2-45所示。通过该画面能监测油泵电机各相的电流值和故障信息（当油泵电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。

图2-44　显示画面

图2-45　显示画面

5）截割高速电机启动、停止

启动：油泵运行后，将“高速启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5s后停止，此时高速运行继电器得电，其常开点闭合，使高速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使高速电机主回路接通电源，高速电机启动运行。

停止：将“高速启/停”开关旋至“停止”位置，截割高速运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，截割高速电机主回路电源被切断，运行中的截割高速电机停止运行。

启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如图2-46所示。通过此画面能监测截割高速电机各相的电流值和故障信息（当截割高速电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。

6）截割低速电机的启动、停止

启动：油泵运行后，将“低速启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5s后停止，此时低速运行继电器得电，其常开点闭合，使低速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使低速电机主回路接通电源，低速电机启动运行。

停止：将“低速启/停”开关旋至“停止”位置，继电器线圈失电，其常开点断开，使低速运行真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，低速电机主回路电源被切断，运行中的低速电机停止运行。

启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如图2-47所示。通过此画面能监测截割低速回路各相的电流值和故障信息（当截割低速电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。截割高速与截割低速电机是互锁关系。

7）二运电机的启动、停止

启动：将“二运启/停”开关旋至“启动”位置，二运运行继电器得电，其常开点闭合，使二运真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使二运电机主回路接通电源，二运电机启动运行。

图2-46　显示画面

图2-47　显示画面

停止：将“二运启/停”开关旋至“停止”位置，二运运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，二运电机主回路电源被切断，运行中的二运电机停止运行。(www.xing528.com)

启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如图2-48所示。

8）锚杆电机的启动、停止

启动：油泵停止，将“锚杆启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5s后停止，此时锚杆运行继电器得电，其常开点闭合，使锚杆真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使锚杆电机主回路接通电源，锚杆电机启动运行。

停止：将“锚杆启/停”开关旋至“停止”位置，锚杆运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，锚杆电机主回路电源被切断，运行中的锚杆电机停止运行。

锚杆电机与油泵电机是互锁关系。启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如图2-49所示。

图2-48　显示画面

图2-49　显示画面

9）上、下翻页

将“上/下翻页”开关旋至“上翻页”位置，显示屏向上翻一页。

将“上/下翻页”开关旋至“下翻页”位置，显示屏向下翻一页。

10）总急停

按下三个紧急停止按钮中的任意一个，并顺时针旋转自锁，使运行中的所有电机立刻停止工作。

11）截割急停

按下截割紧急停止按钮，并顺时针旋转自锁，使运行中的截割电机立刻停止工作。

12）电气联锁

在控制回路中电气联锁有三处：

第一，只有当油泵电机启动后，高速或低速电机、二运电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的高速或低速电机、二运电机也随之停止。

第二，截割高、低速电机为互锁关系。

第三，油泵电机停止运行后，才能启动锚杆电机，锚杆电机与油泵电机为互锁关系。

（5）保护回路

1）电路的组成

保护回路主要是由电流传感器、电压传感器、熔断器、漏电断路器、电机内的温度传感器、温度开关、安装在油箱中的油温开关、安装在油箱中的液位开关、瓦斯传感器及漏电闭锁回路等组成。

2）电机综合保护（以油泵电机为例）

当出现过流、过载、断相等故障时，控制器将电流传感器取来的信号经过编程计算，一旦出现过流、过载、断相时，控制器通过内部程序控制，使油泵运行的中间继电器线圈失电，真空接触器线圈失电，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机停止。故障处理完毕后，将“复位/警报”开关旋至“复位”位置，油泵异常点复位。截割高、低速电机、二运电机、锚杆电机的综合保护原理和油泵电机相同就不再重复了。

3）电机过热保护

当截割高、低速电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值，埋设在该电机绕组中的温度开关动作，使截割高速、截割低速运行继电器动作，切断对应真空接触器线圈回路，断开截割高速电机、截割低速的主回路，对截割高、低速电机进行保护。

在截割电机中预埋了PT100温度传感器，信号送入控制器经过程序处理后，对电机进行起停控制，并在显示屏上即时显示截割电机的温度和超温报警。如高速电机温度升高超过规定值时显示屏将显示画面如图2-50所示。

图2-50　显示画面

2.操作方法

1）将电控箱右侧断路器手柄扳至“接通”的位置，此时前后照明灯同时点亮。检查显示屏、电压表和机器周围，如果没有异常情况，即可按如下顺序进行开机操作。

2）将“复位/警报”开关旋至“警报”位置，发出开机信号。并观察工作现场，确认不能发生机械和人身事故方可开机。

3）将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5s后，油泵启动运转。将“油泵启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的油泵电机停止运行（在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线）。

4）若需截割低速作业，将“低速启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5s后，截割低速电机运行。将“低速启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的截割低速电机停止运行。若需截割高速作业，将“高速启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5s后，截割高速电机运行。将“高速启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的截割高速电机停止运行（试车时应当观察截割电机的旋转方向，若反转需重新接线）。

5）若需二运电机作业，将“二运启/停”开关旋至“启动”位置，二运电机运行。将“二运启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的二运电机运行停止（试车时应当观察二运电机的旋转方向，若反转需重新接线）。

6）若需锚杆电机作业，油泵电机必须停止运行，将“锚杆启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5s后，锚杆电机运行。将“锚杆启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的锚杆电机运行停止（试车时应当观察锚杆电机的旋转方向，若反转需重新接线）。

7）注意不允许在不需要紧急停止的情况下，利用急停按钮停整机，也不允许利用停油泵电机的方法，停高、低速、二运电机。

8）停机后，切断电源，取下断路器手柄。

9）亦可采用遥控操作，首先要启动遥控器上的启动开关，把“遥控启/停”开关打到“启动”位置（注意遥控距离不能超过30m），用手轻拨遥控器上的按钮开关，依次开动油泵电机 → 开动第一运输机 → 开动星轮 →开动截割头（遥控器操作面板上除了各个电机启/停按钮外，还设有控制液压动作的各个控制开关，当用户选配液压电控功能时可以利用遥控器实现控制星轮、第一运输机、行走、截割臂升降、回转、后支撑等动作）。当遇到紧急情况时可以按下遥控器上的紧急停止按钮，停止运行中的电机。